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化学 · 溶液 · 溶解

物质的量浓度与稀释

稀释降低浓度,通过添加溶剂,同时保持溶质的物质的量不变。 在方程中使用最终溶液的体积,而不是添加的溶剂的体积。

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意义与机制

摩尔浓度 c 是指每 1 升溶液中溶质的物质的量。如果已知溶质的质量,则将其除以摩尔质量,就可以得到物质的量 n (以摩尔为单位)。

在不发生反应或损失的情况下,仅添加水会保持溶质的量不变,同时增加溶液的体积。将相同的溶质分散在更大的体积中,会导致浓度降低。

关系与条件

c=n/V,因此,如果稀释过程中 n 保持不变,则 c₁V₁ = c₂V₂。 将 100 毫升的 1 摩尔/升溶液稀释至最终体积 500 毫升,结果为 0.2 摩尔/升。

如果某些溶液被丢弃或发生反应、蒸发或沉淀,请再次检查是否满足溶质物质的量的守恒定律。不同溶液总体之和,并不总是等于最终体积。

观察实验中需要注意的事物

如果只添加水,溶液中的溶质的物质的量保持不变,浓度与最终溶液的体积成反比。 g/L 表示质量浓度,mol/L 表示摩尔浓度。

一种假设的溶质,其摩尔质量为 100 g/mol。 假设所有溶质完全溶解,没有损失,也没有反应,并且未考虑饱和。 输入体积是最终溶液的体积,而不是溶剂的体积。 容积的加法性未计算。 g/L 不是百分比浓度。

关键关系与符号

n = m/M · c = n/V · c₁V₁ = c₂V₂

符号及公式中使用的单位
符号含义单位
c物质的量浓度mol/L
n溶质的量mol
V最终溶液体积L

工作实例

当只通过添加水来稀释时,什么得以保留?

如果不存在溶质损失或反应,则 n 保持不变。由于 c₁V₁ = c₂V₂, 0.5 × 0.100 / 0.500 = 0.1 mol/L.

常见误解

  • 添加 500 毫升的水与将最终溶液的体积增加到 500 毫升是不同的。

通过实验探索这个概念

参考文献

OpenStax · 化学 2e (英文)